1
PURWARUPA SISTEM DETEKSI DAN PENGURANGAN
KADAR CO, CO2 DAN NO2 BERBASIS MIKROKONTROLER
[1]Ade Syayuti Mannaf, [2]Fatma Agus Setyaningsih, [3]
Ikhwan Ruslianto
[1][2][3]
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas MIPA Universitas Tanjungpura Jalan Prof. Dr. H. Hadari Nawawi, Pontianak
Telp./Fax.: (0561) 577963
e-mail : [1]adesyayutimannaf@student.untan.ac.id [2]fatmasetyaningsih@siskom.untan.ac.id,
[3]ikhwanruslianto@siskom.untan.ac.id
ABSTRAK
Indra manusia memiliki kemampuan yang berbeda-beda dalam merasakan keberadaan gas polutan yang ada pada lingkungan sekitar baik dari segi warna maupun baunya. Konsentrasi yang yang tinggi dapat mempengarui dan berakibat fatal bagi kesehatan, maka dari itu diperlukan suatu alat yang dapat mendeteksi keberadaan gas polutan. Alat ini akan berfungsi mendeteksi keberadaan adanya gas yang berbahya seperti gas Karbon Monoksida, Nitrogen Dioksida dan Karbon Dioksida dengan mengunakan sensor gas MQ-7, MQ-135, MG-881 dan mikrokontroler ATMega16. Pengujian alat dilakukan dengan cara memberikan sampel gas polutan dari asap kendaraan, asap rokok dan obat nyamuk bakar bahwa setiap sensor. Hasil pengujian menunjukan besar kosentrasi gas tergantung darimana gas itu dihasilkan. Jarak dan tekanan gas terhadap sensor dapat juga mempengaruhi nilai baca sensor. Berdasarkan data hasil pengujian menunjukan sensor MQ-7 dapat mendeteksi gas CO sampai dengan 157 ppm, MG-811 dapat mendeteksi CO2 sampai dengan 1446 ppm, dan sensor MQ-135 mampu mendeteksi gas NO2 sampai dengan 242 ppm. Pengunaan sistem ventilasi udara dengan bantuan kipas dapat membantu dalam proses sirkulasi dan pengurangan kadar gas di dalam ruangan.
Kata Kunci: Sistem Deteksi, Mikrokontroler, Karbon Monoksida, Nitrogen Dioksida, Karbon
Dioksida, Sensor gas
1. PENDAHULUAN
Kendaraan bermotor baik mobil atau sepeda motor dengan segala manfaat ternyata meninggalkan masalah bagi kenyamanan manusia, salah satunya adalah produksi emisi gas buang berupa gas yang berbahaya baik yang dihasilkan dari sisa pembakaran mesin. Secara visual selalu terlihat asap dari knalpot kendaraan bermotor dengan bahan bakar solar, akan tetapi tidak terlihat pada kendaraan bermotor dengan bahan bakar bensin. Gas yang berbahaya tersebut apabila tersebar pada ruangan tertutup akan menyebabkan rasa tidak nyaman bahkan dapat mengganggu dan membahayakan kesehatan.
Penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan pendeteksi kadar gas telah dilakukan oleh Muhamad Ardhabili, mahasiswa Universitas Islam Negeri Maulana Malik Ibrahim Malang yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pendeteksi Kebocoran Gas Dari Bensin Dan Solar Pada Kabin Mobil” dimana pada penelitian tersebut tingkat kadar gas yang
terdeteksi diinformasikan melalui LCD. Sistem ini dirasa memiliki kekurangan dari segi efektifitas, dimana informasi hanya diterima oleh pengguna saja.
Penelitian selanjutnya akan dibuat suatu alat pendeteksi sekaligus dapat melakukan pengurangan tingkat kadar gas. Dengan adanya sistem diharapkan dapat memberikan rasa aman dengan adanya alarm dan membantu mengembalikan kesegaran udara pada ruangan yang tercemar oleh gas karena adanya sistem sirkualsi udara
.
Alat ini juga di lengkapi LED (Light Emitting Diode) sebagai informasi tingkat kualitas udara.2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Emisi Gas Buang
Kendaraan bermotor mengeluarkan zat-zat pencemar udara yang memberikan dampak negatif terhadap kesehatan dan kesejahteraan manusia, serta lingkungan hidup. Zat-zat yang diemisikan dari knalpot kendaraan bermotor adalah CO2, CO, NOx, HC, SOx,
2
PM10, dan Pb (dari bahan bakar yang mengandung timah hitam/timbal). Hasil kajian terdahulu seperti The Study on the
Integrated Air Quality Management for Jakarta Area (JICA, 1997) dan Integrated Vehicle Emission Reduction Strategy for Greater Jakarta (ADB, 2002) menyimpulkan
bahwa sektor transportasi memberikan kontribusi yang signifikan terhadap pencemaran udara perkotaan.[1]
Berdasarkan Keputusan Badan Pengendalian Dampak Lingkungan (Bapedal) Nomor KEP-107/Kabapedal/11/1997, rentang semua Gas (PM10, CO, SO2, NO2, O3) yang
terdapat pada Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU) dengan ketentuan waktu sebagai berikut[2]:
Tabel 1 Rentang Indeks Standar Pencemar Udara No Kategori Rentang 1 Baik 0 – 50 ppm 2 Sedang 51 – 100 ppm 3 Tidak sehat 101 – 199 ppm 4 Sangat tidak sehat 200 – 299 ppm 5 Berbahaya 300 – 500 ppm 2.1.1. Gas karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida adalah suatu gas yang bersifat tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa. Pada kosentrasi 200 ppm apabila terjadi kontak dengan manusia selama 2-3 jam akan menimbulkan rasa pusing, mual dan muntah. Dalam waktu setengah jam, 1300 ppm dapat mengakibatkan kematian[3].
2.1.2. Gas Nitrogen Dioksida
Nitrogen Oksida disebut juga dengan Nox karena mempunyai dua bentuk yaitu Nitrogen Dioksida (NO2) dan Nitrogen
Monoksida (NO). NO2 secara visual mudah
diamati dari baunya yang menyengat dan warna yang coklat kemerahan sedangkan gas NO sulit diamati karena sifatnya tidak berwarna dan tidak berbau. Gas NO2 pada
manusia bersifat berbahay, kadar 5 ppm jika terjadi kontak selama 10 menit terhadap manusia akan mengakibatkan kesulitan dalam bernapas[3].
2.1.3. Gas Karbon Dioksida
Karbon dioksida adalah gas yang tidak berwarna dan tidak berbau. Karbon dioksida beracun kepada jantung dan menyebabkan
menurunnya gaya kontraktil. Pada konsentrasi tiga persen berdasarkan volume di udara, ia bersifat narkotik ringan dan menyebabkan peningkatan tekanan darah dan denyut nadi, dan menyebabkan penurunan daya dengar. Pada konsentrasi sekitar lima persen berdasarkan volume, akan menyebabkan stimulasi pusat pernapasan, pusing-pusing, kebingungan, dan kesulitan pernapasan yang diikuti sakit kepala dan sesak napas. Pada konsentrasi delapan persen, akan menyebabkan sakit kepala, keringatan, penglihatan buram, tremor, dan kehilangan kesadaran setelah paparan selama lima sampai sepuluh menit. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume, walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu[4].
2.2. Mikrokontroler ATMega16
ATMega16 merupakan mikrokontroler CMOS 8-bit buatan Atmel keluarga AVR. Konfigurasi pin ATMega 16 di kemasan dengan 40 pin DIP (Dual Inline Package) seperti yang terlilihat pada Gambar 1, selain itu Mikrokontroler ATMega16 merupakan tipe AVR yang telah dilengkapi dengan 8 saluran ADC internal dengan resolusi 10 bit.
Gambar 1 Konfigurasi Pin ATMega 16 Untuk beberapa port, masing-masing pin memiliki fungsi alternatif, seperti yang terdapat pada port A, B, C dan D, pin tersebut memiliki fungsi lain untuk kegunaan tertentu. Pin-pin tersebut dapat digunakan untuk fungsi yang lain dengan kombinasi pin tertentu seperti untuk menghubungkan mikrokontroler dengan perangkat downloader. Pada port A terdapat fungsi ADC (analog to digital
converter) yang berfungsi mengkonversi
sinyal analog berupa besaran tegangan listrik menjadi sinyal digital berupa angka desimal. ADC pada ATMega16 memiliki resolusi sebesar 10bit, resolusi ini berfungsi menentukan ketepatan hasil konversi. Bit ini
3
dapat dinyatakan dalam nilai diskrit dengan persamaan 2n-1 sehingga menghasilkan nilai 1023.
Selain memiliki port untuk perangkat I/O, pada mikrokontroler Atmega16 juga memiliki beberapa pin dengan fungsi yang berbeda yaitu pin RESET (reset input), XTAL1 (input oscilator), XTAL2 (input oscilator), AVCC (pin tegangan untuk port A dan A/D) , AREF (referensi analog untuk konverter A/D), VCC (power supply) dan GND (ground).
3. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian memakai dua metode, yaitu metode studi literatur dan metode eksperimen. Metode studi literatur pada penilitian ini adalah mencari data, bahan dan penelitian sebelumnya mengenai pendeteksi gas. Metode eksperimen yang dimaksud adalah merancang, merakit dan menguji alat.
4. PERANCANGAN DAN IMPLEMENTASI SISTEM 4.1. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras adalah penggabungan antara unit pemroses, unit masukan dan unit keluaran.
Sensor MQ-7 Sensor MQ-135 Sensor MG-811 Mikrokontroler ATMega16 LCD 16x2 Kipas DC Buzzer Rellay Led AC-DC Adapter Unit Input
Unit Input Unit InputUnit Input
Unit Power Supply Unit Power Supply
5 Volt Analog Analog Analog Digital 12 Volt Unit pemroses Unit pemroses
Gambar 2
Diagram Blok Sistem
Konfigurasi port antara mikrokontroler dengan perangkat masukan dan keluaran dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Alokasi Port Yang Digunakan Port Alokasi port Port A.0 Port A.1 Port A.2 Port B Port C.0 Port C.1 Port D.1 Port D.2 Port D.3 Sensor gas M Q-7 Sensor gas MQ-135 Sensor gas MG-811 Display LCD Buzzer Relay kipas DC Led hijau Led kuning Led merah
4.1. Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak merupakan komponen penting dalam pembuatan alat ini sehingga perlu dilakukan perancangan perangkat lunak untuk dapat memaksimalkan kinerja perangkat keras. Perancangan terhadap perangkat lunak dilakukan dengan memastikan perancangan alur kerja dari alat telah sesuai, kemudian dilanjutkan dengan merancang algoritma pemrograman. Adapun diagram alir perangkat lunak dibangun berdasarkan tingkat kualitas udara. Tingkat kualitas udara yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3 Kriteria Kualitas Udara Tingkat Kadar Gas
(PPM)
Kondisi sistem CO &
NO2 CO2
buzzer kipas Led < 60 Off Off off Hijau 60-100 Off Off off Kuning
>100 On On on Merah
Gambar 3 berikut merupakan diagram alir algoritma pemrograman yang akan digunakan.
4
Berikut ini merupakan algoritma pemrograman yang digunakan pada mikrokontroler dari diagram alir diatas . 1. Proses di mulai.
2. Mikrokontroler akan menginisialisasi antara port masukan atau keluaran serta tipe data yang digunakan.
3. Mikrokontroler memproses sinyal analog dari ADC (analog to digital converter) untuk mengubah sinyal analog dari sensor menjadi sinyal digital.
4. Sinyal digital diubah menjadi satuan PPM ditampilkan ke LCD.
5. Jika kadar CO kurang dari 60 PPM maka flag CO akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer tidak akan menyala, sedangkan flag F.h1 akan bernilai sama dengan 1 artinya led hijau akan menyala (keadaan udara baik). 6. Jika kadar CO berada antar 60 sampai 100
PPM maka flag CO akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer tidak akan menyala, sedangkan flag F.k1 akan bernilai sama dengan 1 artinya led kuning akan menyala (keadaan udara sedang). 7. Jika kadar CO lebih dari 100 PPM maka
flag CO akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer akan menyala, sedangkan flag F.m1 akan bernilai sama dengan 1 artinya led merah akan menyala (keadaan udara tidak baik).
8. Jika kadar CO2 kurang dari 800 PPM
maka flag CO2 akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer tidak akan menyala, sedangkan flag F.h2 akan bernilai sama dengan 1 artinya led hijau akan menyala (keadaan udara baik). 9. Jika kadar CO2 berada antar 800 sampai
1000 PPM maka flag CO2 akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer tidak akan menyala, sedangkan flag F.k2 akan bernilai sama dengan 1 artinya led kuning akan menyala (keadaan udara sedang).
10. Jika kadar CO2 lebih dari 1000 PPM
maka flag CO2 akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer akan menyala, sedangkan flag F.m2 akan bernilai sama dengan 1 artinya led merah akan menyala (keadaan udara tidak baik).
11. Jika kadar NO2 kurang dari 60 PPM maka
flag NO2 akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer tidak akan menyala, sedangkan flag F.h3 akan
bernilai sama dengan 1 artinya led hijau akan menyala (keadaan udara baik). 12. Jika kadar NO2 berada antar 60 sampai
100 PPM maka flag CO akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer tidak akan menyala, sedangkan flag F.k3 akan bernilai sama dengan 1 artinya led kuning akan menyala (keadaan udara sedang).
13. Jika kadar NO2 lebih dari 100 PPM maka
flag NO2 akan bernilai sama dengan 0, artinya kipas dan buzzer akan menyala, sedangkan flag F.m3 akan bernilai sama dengan 1 artinya led merah akan menyala (keadaan udara tidak baik).
14. Sistem akan melakukan perulangan jika alat dalam keadaan menyala. Jika sistem diberhentikan maka proses akan akan diakhiri.
15. Proses selesai
5. PENGUJIAN DAN ANALISA 5.1. Pengujian Mikrokontroler
Pengujian mikrokontroler dapat dilakukan dengan menghubungkan mikrokontroler ATMega16 dengan rangkaian LCD dan memasukan program sederhana pada mikrokontroler untuk menampilkan karakter huruf atau angka.
Gambar 4 Hasil Pengujian Mikrokontroler Dengan melihat hasil pengujian diatas menandakan dapat mengunduh program dan mikrokontroller siap untk digunakan.
5.2. Pengujian Rangkaian Buzzer
Pengujian buzzer dilakukan dengan memberikan tegangan sebesar 5 volt, indikasi keberhasilan rangkaian buzzer adalah apabila buzzer mendapat tegangan maka buzzer akan mengeluarkan bunyi.
Tabel 4 Hasil Pengujian Rangkian Buzzer No Masukan Keluaran Status 1 0 volt 0 volt Buzzer off 2 5 volt 5 volt Buzzer on
Berdasarkan Tabel 10 hasil pengujian diatas, menandakan rangkaian yang telah dibuat sudah benar dan buzzer dapat digunakan sesuai fungsinya.
5
5.3. Pengujian Rangkaian Relay
Prosedur pengujian pada relay dengan cara memberikan tegangan sebesar 5 volt pada relay.
Tabel 5 Hasil Pengujian Rangkaian Relay No. Tegangan Relay
1 0 volt ON
2 5 volt OFF
Berdasarkan Tabel 5 saat relay mendapatkan tegangan, logika masukan bernilai sama dengan 1 sehingga relay ON dan kipas menyala, dengan ini menandakan rangkaian telah berfungsi dengan benar. 5.4. Pengujian Rangkaian LED
Pengujian diakukan dengan memberikan tegangan sebesar 5 volt, indikasi keberhasilan rangkaian LED adalah apabila LED mendapat tegangan maka LED akan menyala.
Tabel 6 Hasil Pengujian Rangkian Buzzer No LED Tegangan Status LED
1 Merah 0 volt Off
5 volt On
2 Kuning 0 volt Off
5 volt On
3 Hijau 0 volt Off
5 volt On
5.5. Pengujian Rangkaian Sensor 5.5.1. Pengujian sensor MQ-7
Pengujian dilakukan dengan cara memberikan sampel gas polutan dari asap hasil pembakaraan kendaraan bermotor pada sensor. Hasil deteksi akan ditampilkan pada LCD dalam satuan ppm (Part Per Million).
Tabel 7 Pengujian Sensor MQ-7 No Waktu (detik) Dekat knalpot (ppm) Dalam plastik (ppm) 1 5 70 30 2 10 63 37 3 15 43 46 4 20 66 55 5 25 90 61 6 30 90 62 7 35 93 66 8 40 90 68 9 45 90 70 10 50 82 72 11 55 86 60 12 60 90 30 Rata-rata 79 55
Berdasarkan Tabel 4, sensor dapat merespon ketika diberikan sampel gas. Terdapat perbedaan hasil yang didapatkan ketika gas diberikan pada sensor di kondisi terbuka dan pada ruang tertutup. Pada ruangan terbuka ppm gas mengalami kenaikan dan penurunan yan tidak stabil dikarenakan adanya hembusan angin. Besar ppm pada ruangan tertutup tegantung dengan besar ruangan yang digunakan.
Tabel 8 Pengukuran Ppm Gas CO No
Data ppm Karbon Dioksida Asap roko k Obat nyamu k bakar Supr a 125R Hond a Agya Nissa n JUKE Chevrole t Captiva 1 20 22 58 29 23 21 2 26 20 54 22 20 35 3 28 24 56 22 26 24 4 24 26 45 26 24 26 5 22 32 66 28 24 30 6 26 36 52 28 24 28 7 20 26 60 28 22 28 8 24 21 58 24 25 24 9 32 24 49 22 24 23 10 20 43 56 26 24 30 11 26 36 58 22 25 30 12 32 33 49 22 21 39 13 43 23 37 22 22 27 14 41 20 41 20 24 32 15 50 22 33 32 22 24 16 45 26 45 22 22 26 17 43 30 50 22 30 24 18 37 32 45 26 28 20 19 43 22 52 20 29 37 20 47 28 29 24 28 32 Rata -rata 32,45 27,3 49,61 24,4 24,4 28,0 Tabel 8 menunjukan ppm gas CO2 yang
dihasilkan dari tiap-tiap kendaraan menunjukan ppm gas dengan rata-rata yang ppm yang berbeda-beda.
5.5.2. Pengujian sensor MQ-135
Berdasarkan siafatnya, gas Nitrogen Dioksida merupakan gas yang berbau dan mempunyai warna, oleh karena itu untuk menghasilkan gas Nitrogen Dioksida dari asap motor maka choke motor ditarik ke luar sehingga dengan ini dimungkinkan gas yang keluar adalah gas Nitrogen Dioksida.
Tabel 9 Hasil Pengujian Sensor MQ-135 No Waktu (detik) Dekat knalpot (ppm) Dalam plastik (ppm) 1 5 28 33 2 10 84 54 3 15 208 169 4 20 215 178 5 25 207 174 6 30 213 178
6
Tabel 9 Hasil Pengujian Sensor MQ-135 (lanjutan) 7 35 208 175 8 40 213 177 9 45 203 179 10 50 195 175 11 55 187 172 12 60 177 171 Rata-rata 178 153
Terdapat perbedaan hasil yang didapatkan ketika pengujian yang dilakukan dengan menempatkan sensor dekat dengan kanlpot dan pada ruangan tertutup dengan memasukan gas ke dalam plastik. Pada ruangan tertutup nilai tertinggi yang dihasilkan mencapai nilai tertinggi lebih dari 200 ppm jika dibandingkan dengan nilai ppm pada ruangan tertutup yaitu 179 ppm. Melihat perbedaan ini membuktikan bahwa besar volume gas tergantung pada besar ruangan yang digunakan yang merujuk pada sifat dari gas itu sendiri.
Tabel 10 Pengukuran Ppm Gas NO2
No
Data ppm Karbon Dioksida Asap roko k Obat nyamu k bakar Supr a 125R Hond a Agya Nissa n JUKE Chevrole t Captiva 1 67 44 106 39 31 35 2 85 41 108 76 63 36 3 97 40 88 88 60 47 4 101 39 72 89 51 56 5 112 45 66 97 70 64 6 98 54 62 97 89 62 7 89 61 61 104 80 60 8 83 87 70 105 109 64 9 94 89 74 104 133 46 10 104 105 70 111 65 52 11 101 73 75 130 64 64 12 89 85 85 128 46 60 13 99 81 86 125 47 59 14 84 72 130 123 54 64 15 92 76 69 121 49 69 16 102 80 91 98 51 68 17 101 103 89 110 75 68 18 96 93 86 121 80 68 19 104 88 75 124 81 89 20 103 81 81 119 84 110 Rata -rata 95,05 71,85 82,2 105,4 69,1 62,1 Tabel 10 menunjukan ppm gas Karbon Monoksida yang dihasilkan dari tiap-tiap kendaraan menunjukan ppm gas dengan rata-rata ppm yang berbeda-beda tergantung dari jenis dan tipe kendaraan yang diuji.
5.5.3. Pengujian Sensor MG-811
Berikut adalah hasil pengujian sensor MG-811 terhadap gas polutan Karbon dioksida yang dihasilkan dari asap kendaraan bermotor. Hasil pengujian dicatat pada tabel sebagai
indikasi keberhasilan sensor dalam mendeteksi keberadaan gas Karbon Dioksida.
Tabel 11 Hasil Pengujian Sensor MG-811 No Waktu (detik) Dekat knalpot (ppm) Dalam plastik (ppm) 1 5 472 463 2 10 463 453 3 15 491 481 4 20 566 453 5 25 529 472 6 30 547 491 7 35 519 500 8 40 500 500 9 45 472 519 10 50 500 529 11 55 519 510 12 60 529 538 Rata-rata 509 472
Berdasarkan Tabel 11, nilai yang didapatkan tidak menunjukan perbedaan, ini bisa disebabkan karena jenis kendaran yang digunakan tidak cukup banyak dalam menghasilkan gas buang CO2. Pada kondisi
sensor tidak diberikan sampel gas CO2, ppm
gas CO2 yang tertampil pada LCD berkisar
pada angka 444 ppm. Menurut referensi yang didapatkan, pada kondisi dan waktu tertentu rata-rata kosentrasi karbon dioksida diudara berkisar pada 387 ppm. Melihat hasil yang telah didapatkan menunjukkan hasil deteksi sensor mendekati angka normal.
Tabel 12 Pengukuran Ppm Gas CO2
No
Data ppm Karbon Dioksida Asap rokok Obat nyamuk bakar Supra 125R Honda Agya Nissan JUKE Chevrolet Captiva 1 642 830 623 632 604 663 2 840 887 717 623 613 698 3 858 679 990 624 642 699 4 981 717 802 604 745 784 5 934 830 792 651 624 727 6 943 840 783 613 811 802 7 1019 804 802 661 679 717 8 1433 802 811 642 708 736 9 1367 775 792 670 679 745 10 1556 774 802 727 679 699 11 1575 727 811 679 679 727 12 1292 774 679 661 595 689 13 1678 802 651 708 689 717 14 1462 830 670 717 661 821 15 1160 821 698 661 670 624 16 1245 802 661 906 642 689 17 1103 717 670 774 661 661 18 1019 698 611 981 642 679 19 1047 708 698 1443 689 689 20 1009 651 604 1369 651 717 Rata-rata 1158 773,4 733,4 767,3 668,1 714,1
7
Tabel 12 menunjukan ppm gas Karbon Dioksida yang dihasilkan dari tiap-tiap kendaraan menunjukan ppm gas dengan rata-rata yang ppm yang berbeda-beda tergantung jenis dan tipe kendaraan yang diuji.
5.6. Pengujian Rangkaian Keseluruhan Pengujian sistem deteksi kadar gas dilakukan dengan menempatkan alat dalam sebuah model ruang simulasi yang dilengkapi dengan sebuah kipas, lubang ventilasi, buzzer, dan indikator LED. Proses pengamatan dilakukan dengan memasukan gas yang berasal dari asap knalpot kendaraan ke dalam kotak simulalsi. Apabila kadar gas yang teramati melebihi ambang batas ppm yang ditentukan, maka sistem akan bekerja dengan menyalanya kipas, buzzer, dan indikator LED. Hasil pengujian keseluruhan tiap-tiap sensor dapat dilihat pada tabel berikut.
Ambang batas aman ppm yang digunakan pada sistem untuk kadar gas CO adalah 100 ppm, ketika kadar CO melebihi ambang batas maka sistem pengurangan gas akan akan menyalakan kipas, menyalakan buzzer sebagai peringatan dan status LED yang menyala berwarna merah tanda kondisi ruangan dalam kondisi tidak sehat. Kondisi udara yang sehat atau dibawah konsentrasi di bawah 60 ppm ditandai dengan led warna hijau.
Tabel 13 Hasil Pengujian Kadar Gas CO No Data ppm CO Status buzzer Status kipas Status LED menyala
1 29 Off Off Hijau
2 33 Off Off Hijau
3 29 Off Off Hijau
4 95 Off Off Kuning
5 82 Off Off Kuning
6 110 On On Merah
7 120 On On Merah
8 93 Off Off Kuning
9 99 Off Off Kuning
10 89 Off Off Kuning
11 116 On On Merah
12 101 On On Merah
13 105 On On Merah
14 87 Off Off Kuning
15 110 On On Merah
Berdasarkan Tabel 13 pengujian pada protoipe menunjukan sistem dapat berjalan sesuai dengan fungsi masing. Ketika konsentrasi gas menunjukan tingkat bahaya
kipas dan bazzer aktif sebagai tanda peringatan dan melakukan sirkulasi udara.
Ambang batas aman ppm yang digunakan pada sistem untuk kadar gas NO2 adalah 100
ppm, ketika kadar gas melebihi ambang batas yang telah ditentukan maka sistem pengurangan dan peringatan akan aktif sebagaimana fungsinya. Pada kondisi udara dinyatakan bersih atau dibawa 60 ppm maka led hijau akan menyala, dan led akan menyala merah pada konsentrasi lebih dari 100 ppm yang menyatakan udara tidak baik. Led kuning akan menyala apa bila kondisi diantara 60 sampai 100 sebagai indikator kondisi udara sedang.
Tabel 14 Hasil Pengujian Kadar Gas NO2
No Data ppm NO2 Status Buzzer Status Kipas Status LED Menyala
1 27 Off Off Hijau
2 28 Off Off Hijau
3 32 Off Off Hijau
4 54 Off Off Hijau
5 63 Off Off Kuning
7 76 Off Off Kuning
8 277 On On Merah
9 155 On On Merah
10 63 Off Off Kuning
11 276 On On Merah
12 273 On On Merah
13 112 On On Merah
14 275 On On Merah
15 229 On On Merah
Pengujian gas CO2 pada prototipe, sistem
akan berfungsi apabila pada ruangan terakumulasi ppm melebihi 1000 ppm gas karbon monoksida yang artinya sistem melebihi ambang batas aman ppm sehingga sistem pengurangan gas akan menyalakan kipas, menyalakan buzzer sebagai peringatan dan status LED yang menyala berwarna merah menandakan kondisi ruangan dalam kondisi udara tidak sehat. Kondisi udara yang bersih ditandai dengan led warna hijau yaitu konsentrasi gas pada di bawah 800 ppm.
Tabel 15 Hasil Pengujian Kadar Gas CO2 No Data ppm CO2 Status buzzer Status kipas Status LED menyala
1 652 off off Hijau
8
Tabel 15 Hasil Pengujian Kadar Gas CO2
(lanjutan)
3 652 off off Hijau
4 661 off off Hijau
5 746 off off Hijau
6 850 off off Kuning
7 840 off off Kuning
8 831 off off Kuning
9 887 off off Kuning
10 1056 on on Merah
11 1132 on on Merah
12 1000 on on Merah
13 953 off off Kuning
14 878 off off Kuning
15 831 off off Kuning
Berdasarkan serangkaian pengujian yang telah dilakukan pada prototipe, sistem pendeteksi gas yang dirancang dan dibuat mengunakan sensor gas MQ-7, MQ-135, MG-811 dan Mikrokontroler, bahwa sistem sistem deteksi dan pengurangan gas dapat diterapkan pada sebuah ruangan. Adanya kipas dapat membantu proses sirkulasi udara dan buzzer dapat berfungsi sebagai sistem peringatan berupa bunyi.
6. KESIMPULAN
Berdasarkan pengujian dapat diambil beberapa kesimpulan antara lain sebagai berikut :
1. Alat pendeteksi dari gas CO, NO2 dan
CO2 ini dapat mencapai tujuan yangdiinginkan yaitu siste dapat mendeteksi keberadaan adanya gas yang ditangkap oleh masing-masing.
2. Sensitifitas sensor tergantung pada letak dan jarak sensor dengan sumber gas. 3. Besar ppm gas tergantung dengan besar
volume ruangan yang digunakan dan tekanan gas yang diterima oleh sensor. 4. Pengunaan kipas dapat menjadi solusi
alternatif untuk mempercepat proses sirkulasi udara di dalam ruangan.
7. SARAN
Pengembangan – pengembangan yang bisa dilakukan yaitu diantaranya :
1. Sistem dapat dikembangkan lagi dengan menggunakan sensor yang mempunyai tingkat kepekaan yang lebih baik.
2. Perlunya adanya standarisasi antara alat yang telah dibuat dengan alat yang sudah ada.
3. Terdapat beberapa cara yang mungkin bisa dilakukan saat pemberian kapasitas gas saat melakukan pengujian yang dapat menunjang tingkat keberhasilan pengukuran.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Dinas Perhubungan Kota Medan. (2014).
Dampak Emisi Kendaraan Bermotor dan Lainnya.
http://lh.surabaya.go.id/himpunan_peratur an_dibidang_lh/kepbapedal_107_1997_sta ndar%20pencemaran%20udara.pdf diakses 28 februari 2016.
[2] Keputusan Kepala Bapedal No.107. (1997). Perhitungan Dan Pelaporan Serta
Informasi Indeks Standar Pencemar
Udara.
http://lh.surabaya.go.id/himpunan_peratur an_dibidang_lh/kepbapedal_107_1997_sta ndar%20pencemaran%20udara.pdf diakses 22 Mei 2015.
[3] Ardhabili, Muhamad. 2010. RANCANG
BANGUN ALAT PENDETEKSI
KEBOCORAN GAS DARI BENSIN ATAU SOLAR PADA KABIN MOBIL.
https://www.scribd.com/document/12328 3218/muh. diakses 14 Maret 2014. [4] Wicaksono, Y. dan Suismono, A. (2010)
Deteksi Gas Berbahaya CO, CO2, dan NOx dengan Penampil Dot Matrix dan
Level Bahaya serta Besarnya.
http://digilib.its.ac.id/public/ITS-NonDegree-14525-paperpdf.pdf diakses tanggal 14 maret 2014.
